DE3734718A1 - Werkzeughalter fuer eine werkzeugmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für eine Werkzeug­ maschine, bei der eine Mehrzahl von genormten Werkzeughaltern, insbesondere Steilkegel-Werkzeughaltern, mittels Greifern aus einem Werkzeugmagazin entnehmbar und in eine Spindel eines Spindelstocks einführbar ist, wobei der Werkzeughalter einen Ringflansch mit einer sich nach unten verjüngenden Außenkonus­ fläche aufweist und der Greifer mit einer sich nach oben erweiternden Innenkonusfläche versehbar ist und die Flächen bei Einführen des Werkzeughalters in die Spindel mit dem Eigengewicht des Werkzeughalters unter Reibschluß aneinander­ liegen, während im eingezogenen Zustand des Werkzeughalters in der Spindel die Flächen voneinander abgehoben sind.

Ein Werkzeughalter der vorstehend genannten Art ist Gegenstand des älteren deutschen Patents 36 20 364.

Aus der DE-PS 33 39 619 ist ein weiterer Werkzeughalter für eine Werkzeugmaschine bekannt, in dessen Ringflansch ein sogenanntes Bremslager eingebaut ist. Dieses Bremslager besteht aus einem inneren, mit dem Ringflansch des Werkzeughalters fest verbundenen Ringteil und einem äußeren, gegenüber dem inneren Ringteil leicht verdrehbaren Ringteil, an dem der Werkzeughalter mittels des Greifers gehalten werden und gehalten bleiben kann, wenn der Werkzeughalter sich während der Arbeit des Werkzeug mit der Spindel dreht. Während des Einführens des Werkzeughalters in die Spindel liegt das innere Ringteil unter Reibschluß auf einer entsprechenden Gegenfläche des Greifers auf. Hierdurch wird der Werkzeughalter gegenüber der rotierenden Spindel abgebremst mit der Folge, daß ein in der Spindel angeordneter Nutenstein an einer radialen Ringfläche des Ringflansches des Werkzeughalters entlanggleiten kann, ohne diesen mitzunehmen, um in dieser Weise auf kürzestem Wege die zugehörige Nut zu finden, damit ein Formschluß zwischen rotierender Spindel und Werkzeughalter hergestellt werden kann. Wenn dann der Werkzeughalter in die Spindel eingezogen ist, werden die unter Reibschluß aneinanderliegenden Flächen voneinander abgehoben, und der Werkzeughalter kann sich, ohne vom Greifer gebremst zu werden, frei drehen.

Der bekannte Werkzeughalter erfordert im Bereich seines Ring­ flansches die zuvor geschilderten Einbauten mit einem Kugellager und den genannten Ringteilen, so daß insgesamt mit dem soge­ nannten Bremslager ein Ringflansch entsteht, dessen Abmessungen größer sind als die von Ringflanschen genormter Werkzeughalter, beispielsweise genormter Steilkegel-30 oder Steilkegel-40- Werkzeughalter.

In dem eingangs genannten älteren Patent 36 20 364 ist daher vorgeschlagen worden, eine Anordnung zu finden, bei der auch genormte Werkzeughalter mittels eines dann ebenfalls genormten Greifers so zusammenwirken können, daß beim Einführen des Werkzeughalters in die Spindel ein Bremseffekt entsteht.

Die beiden vorstehend beschriebenen Werkzeughaltersysteme sind jedoch nicht miteinander kompatibel, weil Werkzeughalter der erstgenannten Art aufgrund der größeren Abmessungen des Ringflansches nicht in genormte Greifer von Systemen der zweiten Art passen und genormte Werkzeughalter aufgrund ihrer kleineren Ringflanschabmessungen von den Greifern einer Werkzeugmaschine mit Bremslager-Werkzeughaltern nicht formschlüssig gehalten werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeug­ halter der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß auch genormte Werkzeughalter, insbesondere Steilkegel- Werkzeughalter, in einer Werkzeugmaschine eingesetzt werden können, deren Greifer für Bremslager-Werkzeughalter gemäß DE-PS 33 39 619 eingerichtet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Innenkonusfläche an einem ringförmigen Einsatzteil angebracht ist, der in einen für Werkzeughalter mit größeren Ringflansch­ abmessungen vorgesehenen Greifer als Adapter einsetzbar ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst, weil mit Hilfe des Einsatzteils eine Anpassung der kleineren Normabmessungen des Ringflansches an die größeren Abmessungen des Bremslager-Ringflansches gelingt. Das Einsatzteil kann dabei als billiges Kunststoffteil aus­ geführt werden, weil das Einsatzteil keinen nennenswerten mechanischen Belastungen ausgesetzt ist.

Bei Werkzeugmaschinen der hier interessierenden Art werden die Werkzeughalter üblicherweise mittels verschwenkbaren Greifarmen, die an ihren freien Enden mit Greifern versehen sind, aus Aufnahmen des Werkzeugmagazins entnommen und in die Spindel des Spindelstocks überführt bzw. nach erfolgtem Einsatz auf demselben Wege wieder in das Magazin zurückverbracht.

Man könnte daher die Einsatzteile an den Greifern der Greifarme sowie an den entsprechenden Einsätzen des Werkzeugmagazins anbringen, bevorzugt ist jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung, wenn die Einsatzteile an den genormten Werkzeughal­ tern angebracht werden, damit keine Umrüstarbeiten an der Werkzeugmaschine erforderlich sind und genormte Werkzeughalter in beliebiger Weise mit Bremshalter-Werkzeughaltern kombiniert werden können.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist hierzu vorgesehen, daß das Einsatzteil aus zwei im wesentlichen halbkreisförmigen Hälften besteht, die an einem Ende miteinander schwenkbar verbunden sind und am anderen Ende lösbare Verbin­ dungsmittel aufweisen.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Einsatzteil in einfacher Weise um den Ringflansch eines genormten Werkzeughalters herumgelegt werden kann, so daß der Werkzeughalter mit wenigen Handgriffen im Bereich seines Ringflansches Außenabmessungen erhält, die ihn kompatibel mit Greifern und Magazinplätzen von Bremslager-Werkzeughaltern machen.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Variante sind die Verbindungsmittel als elastische Rastverbindung ausgebildet, bei der eine am einen Ende einer der Hälften angeordnete Rastnase im verrasteten Zustand hinter einen am einen Ende der anderen Hälfte angeordneten Rastvorsprung faßt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Umrüstung genormter Werkzeughalter mit Einsatzteilen besonders einfach vonstatten geht, weil nur, wie bereits erwähnt, die beiden Hälften des Einsatzteils um den genormten Ringflansch herumgelegt und dann durch Zusammendrücken verrastet werden müssen.

Weiterhin ist bei dieser Variante bevorzugt, wenn ein freies Ende der Rastnase im verrasteten Zustand mit seitlichem Abstand zum Rastvorsprung angeordnet ist.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Einsatzteil ohne Zuhilfenahme von Werkzeug wieder vom genormten Werkzeughalter entfernt werden kann, indem der Benutzer mit dem Finger in den Zwischenraum zwischen Rastnasenende und Rastvorsprung greift und die Rastverbindung durch Auseinanderbiegen der Hälften des Einsatzteils wieder löst.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend noch genannten und die nachstehend noch erläuterten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise abgebrochen und aufgebrochen, eines Werkzeughalters nach der Erfindung;

Fig. 2 ein Einsatzteil zur Verwendung mit einem Werkzeug­ halter gemäß Fig. 1, im aufgeklappten Zustand und ebenfalls teilweise aufgebrochen.

In Fig. 1 bezeichnet 10 einen Werkzeughalter von genormter Bauart mit einem Steilkegel 11, der z.B. als Steilkegel-30 oder Steilkegel-40 ausgebildet sein kann.

Der Werkzeughalter 10 ist mit dem Steilkegel 11 in eine nur schematisch angedeutete Spindel 12 einer Werkzeugmaschine einspannbar, wie dies an sich bekannt ist. Zum Einspannen des Werkzeughalters 10 wird dieser zunächst lose in die Spindel eingesetzt und dann unter der Wirkung geeigneter Spannmittel der Spindel axial in diese hereingezogen, so daß der Steilkegel 11 in Anlage an eine komplementäre Spindelaufnahme der Spindel 12 gelangt.

Mit 13 ist ein Ringflansch des Werkzeughalters 10 bezeichnet, und bei 14 ist angedeutet, daß üblicherweise ein Nutenstein der Spindel 12 in eine zugehörige Nut des Ringflanschs 13 in einer radialen Ringfläche faßt, damit auch in Drehrichtung ein Formschluß zwischen Werkzeughalter 10 und Spindel 12 hergestellt wird.

Es ist bekannt, beim "Suchlauf" des Werkzeughalters 10, bis der Nutenstein in die Nut einfällt, den Werkzeughalter 10 gegenüber der rotierenden Spindel 12 abzubremsen, damit der Nutenstein nicht auf einem durchgehenden Punkt der Ringfläche des Ringflansches 13 aufsitzt und diesen mitdreht, ohne je in die zugehörige Nut zu gelangen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist hierzu ein Einsatzteil 15 vorgesehen, das den Ringflansch 13 allseits umgibt und seinerseits vorzugsweise formschlüssig in einen Greifer 16 der Werkzeugmaschine paßt. Das Einsatzteil 15 ist mit seinen Außenabmessungen so gestaltet, daß die Außenkontur des Ringflan­ sches 13 mit Einsatzteil 15 der Außenkontur eines sogenannten Bremslager-Werkzeughalters entspricht, wie er in der DE- PS 33 39 619 beschrieben ist. Der Greifer 16 ist mit seinen Aufnahmedimensionen für Werkzeughalter dieser Bauart eingerichtet. Dies bedeutet, daß ein mit einem Einsatzteil 15 versehener, genormter Werkzeughalter 10 bei solchen Werkzeug­ maschinen einsetzbar ist, deren Greifer 16 für Bremslager- Werkzeughalter eingerichtet ist.

Der Ringflansch 13 des Werkzeughalters 10 ist in seinem oberen Bereich mit einer sich nach unten verjüngenden Außenkonusfläche 20 versehen, der eine vorzugsweise parallele und sich nach oben öffnende Innenkonusfläche 21 am Einsatzteil 15 gegenüber­ steht.

Fig. 1 zeigt den Fall, daß der Werkzeughalter 10 in die Spindel 12 bereits eingezogen wurde. Die Außenkonusfläche 20 ist in diesem Zustand von der Innenkonusfläche 21 abgehoben, so daß sich der Werkzeughalter 10 frei im Einsatzteil 15 drehen kann, dessen Innenkontur im übrigen ebenfalls größere Durchmesser aufweist als der Ringflansch 13. Beim Einführen des Werkzeug­ halters 10 in die Spindel 12 liegt hingegen die Außenkonusfläche 20 auf der Innenkonusfläche 21 des Einsatzteils 15 auf, wobei aufgrund des Eigengewichts des Werkzeughalters 10 ein Reibschluß zwischen den Flächen 20 und 21 entsteht. Dieser Reibschluß kann in an sich bekannter Weise durch Aufrauhen der Flächen 20, 21 noch gesteigert werden. Auf diese Weise wird der Werk­ zeughalter 10 beim Einführen in die Spindel 12 gegen Dreh­ bewegungen abgebremst, und der Nutenstein wird auf der ringför­ migen Oberfläche des Ringflansches 13 entlanggleiten, bis er die zugehörige Nut gefunden hat.

Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß das Einsatzteil 15 in halbscha­ liger Bauweise mit einer ersten Hälfte 30 und einer zweiten Hälfte 31 ausgebildet ist. Ein erstes Ende 31 der ersten Hälfte 30 ist mit einem zweiten Ende 33 der zweiten Hälfte 31 schwenk­ bar verbunden, während ein drittes Ende 34 der ersten Hälfte 30 mit einem vierten Ende 35 der zweiten Hälfte 31 über lösbare Verbindungsmittel verbindbar ist.

Die lösbaren Verbindungsmittel sind als Rastnase 36 am dritten Ende 34 und als Rastvorsprung 37 am vierten Ende 35 ausgebildet. Die schwenkbare Verbindung am ersten Ende 32 und zweiten Ende 33 wird hingegen durch einen axialen Stift 38 gebildet.

In der unteren Hälfte von Fig. 2 ist strichpunktiert eingezeich­ net, daß im verrasteten Zustand die Rastnase 36′ elastisch hinter den Rastvorsprung 37 faßt. Ein vorderes freies Ende 39 der Rastnase 36 ist verjüngt ausgebildet, so daß im verrasteten Zustand ein Abstand 40 zwischen dem freien Ende 39 und dem Rastvorsprung 37 verbleibt. Der Benutzer des Einsatzteils 15 kann daher mit dem Finger in Richtung eines Pfeils 41 in den Zwischenraum zwischen freiem Ende 39 und Rastvorsprung 37 fassen und die elastische Rastverbindung durch Zurückbiegen der Rastnase 36 wieder lösen.

Die Hälften 30, 31 des Einsatzteils 15 sind bevorzugt als gespritzte Kunststoffteile ausgebildet.

Claims (4)

1. Werkzeughalter für eine Werkzeugmaschine, bei der eine Mehrzahl von genormten Werkzeughaltern (10), insbesondere Steilkegel-Werkzeughaltern, mittels Greifern (16) aus einem Werkzeugmagazin entnehmbar und in eine Spindel (12) eines Spindelstocks einführbar ist, wobei der Werkzeughalter (10) einen Ringflansch (13) mit einer sich nach unten verjüngenden Außenkonusfläche (20) aufweist und der Greifer (16) mit einer sich nach oben erweiternden Innenkonusfläche (21) versehbar ist und die Flächen (20, 21) beim Einführen des Werkzeughalters (10) in die Spindel (12) mit dem Eigengewicht des Werkzeughalters (10) unter Reibschluß aneinanderliegen, während im eingezogenen Zustand des Werkzeughalters (10) in der Spindel (12) die Flächen (20, 21) voneinander abgehoben sind, insbesondere nach Patent 36 20 364, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkonusfläche (21) an einem ringförmigen Einsatzteil (15) angebracht ist, das in einen für Werkzeughalter mit größeren Ringflansch­ abmessungen vorgesehenen Greifer (16) als Adapter einsetzbar ist.

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzteil (15) aus zwei im wesentlichen halbkreisförmigen Hälften (30, 31) besteht, die an einem Ende (32, 33) miteinander schwenkbar verbunden sind und am anderen Ende (34, 35) lösbare Verbindungs­ mittel aufweisen.

3. Werkzeughalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel als elastische Rastverbindung ausgebildet sind, bei der eine am einen Ende (34) einer der Hälften (30) angeordnete Rastnase (36) im verrasteten Zustand hinter einen an einem Ende (35) der anderen Hälfte (31) angeordneten Rastvorsprung (37) faßt.

4. Werkzeughalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein freies Ende (39) der Rastnase (36) im verrasteten Zustand mit seitlichem Abstand (40) zum Rastvorsprung (37) angeordnet ist.